[发明专利]纳米多孔/陶瓷复合金属

说明书

【技术领域】

本发明涉及利用陶瓷进行镀覆修饰而成的纳米多孔金属(纳米多孔质金属)及其制造方法。本发明涉及利用陶瓷堆积修饰纳米多孔金属的技术。特别地，本发明涉及至少由陶瓷与金属的二元系构成的纳米多孔金属陶瓷复合结构物、例如至少含有多孔质金属骨架与陶瓷沉积物的纳米多孔金属陶瓷复合物物质(例如含有薄膜或箔)及其制造方法，该复合物代表性地(1)具有由陶瓷构成的堆积层(壳、覆膜层、或者填充层)以及由金属构成的支架(骨組み)部(内部、或者骨架部)，金属支架部(纳米多孔金属部)的平均气孔尺寸(average pore size)为约80nm或其以下、进一步为约60nm或其以下，某些情况下为约50nm或其以下、特别为约40nm或其以下、或者为约30nm或其以下、例如为约25nm或其以下，使用该纳米多孔金属陶瓷复合物材料物质(例如薄膜)以电极构成的超级电容器装置具有优异的电特性，有望用于电力供给装置、电气保存·储藏装置、急速充放电装置等各种用途。同样地，使用了该电极的锂离子二次电池等锂系电池的耐久性优异，充放电循环特性等也优异，有望用于电池、蓄电装置、便携型电子机器、汽车电池等各种用途中。

【背景技术】

纳米多孔金属与块体金属具有大不相同的性质，在物理领域及化学领域中，期待其具有应为引人注目的多种功能。例如，纳米多孔金属显示出较大的表面积和特异的尺寸效果，期待其具有优异的电气性质、物理和化学性质、物性，进而期待其具有光学以及电磁效果，可期待其作为催化剂、纳米器件的纳米结构体的应用。

兼具高功率、高能量以及长寿命这样的独特特征的超级电容器(supercapacitor：SC)介于电池(蓄电池)与传统电容器之间，已引人注目〔(非专利文献1)Winter,M.；Brodd,R.J.What are batteries,fuel cells,and supercapacitors Chem.Rev.104,4245-4269(2004)；(非专利文献2)Simon,P.；Gogotsi,Y.Materials for electrochemical capacitors.Nat.Mater.7,845-854(2008)；(非专利文献3)Arico,A.S.；Bruce,P.；Scrosati,B.；Tarascon,J.M.；Van Schalkwijk,W.Nanostructured materials for advanced energy conversion and storage devices.Nat.Mater.4,366-377(2005)；(非专利文献4)Kotz,R.；Carlen,M.Principles and applications of electrochemical capacitors.Electrochim.Acta 45,2483-2498(2000)；(非专利文献5)Burke,A.Ultracapacitors：Why,how,and where is the technology.J.Power Sources 91,37-50(2000)；(非专利文献6)Miller,J.R.；Simon P.Electrochemical capacitors for energy management.Science 321,651-652(2008)；(非专利文献7)Pech,D.；Brunet,M.；Durou,H.；Huang,P.H.；Mochalin,V.；Gogotsi,Y.；Taberna,P.L.；Simon,P.Ultrahigh-power micrometer-sized supercapacitors based on onion-like carbon.Nature Nanotech.5,DOI：10.1038/NNANO.2010.162(2010)〕。